[發明專利]一種光催化劑制備方法

在審

• 申請號: 201910844003.6
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN110479293A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 于清花
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;C02F1/30;C02F101/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種處理苯酚廢水的光催化劑制備方法。該方法是將鈷鹽、鐵鹽、鑭鹽，依次加入水中，再與鈦酸四丁酯的乙醇溶液混合后加入檸檬酸，水浴條件下形成凝膠，干燥后煅燒，得到La摻雜CoFe2O4/TiO2復合光催化劑，其中Co：Ti：La：水：檸檬酸的摩爾比為(0.5?0.8)：1：(0.10?0.18)：(120?200)：(7?10)的比例進行配比，其中Fe摩爾量為Co摩爾量的2倍。該方法制備得到的光催化劑將光響應波長從紫外光區擴大至可見光區，同時光催化性能得到顯著提高，1.5h內苯酚的催化降解率可以達到73.59％?84.27％，并且該復合光催化劑易于回收。

技術領域

本發明屬于環境材料制備領域領域，具體涉及一種用于降解含苯酚廢水的的La摻雜CoFe2O4/TiO2復合光催化劑制備方法。

背景技術

酚是一類常用的化工原料，很難降解，且具有致癌、致畸、致變的潛在毒性，因而含酚廢水來源十分廣泛，對人類健康來帶十分嚴重的危害。苯酚是含酚廢水中常見的污染物，有效處理苯酚廢水已經是環保方面的一個重要課題，光催化氧化降解苯酚具有高效、穩定和無二次污染等特點，已成為近年來環保領域一種新型污染治理技術。

利用半導體及復合半導體光催化降解有機污染物，近年來在環境污染治理中取得較好的研究效果。TiO2作為光催化劑，具有良好的化學穩定性、低成本、無毒、原料易獲得，而且能直接利用太陽光中的可見光作為激發光源來進行催化氧化，無二次污染。但TiO2光催化劑量子效率低，且光譜響應范圍在紫外光區，太陽光譜中可見光部分不能有效利用，限制了其工業應用。針對TiO2光催化氧化技術存在的不足，目前國內外相關文獻主要對TiO2光催化劑進行兩個方面的改性研究：一是通過摻雜改性；二是開發研究負載型光催化劑，使其在實際應用中得到更好地利用。

現有專利201410286125.5《一種漂浮型CoFe2O4/TiO2/漂珠復合光催化劑及其制備方法》公開了一種漂珠作為載體，在其上先后負載TiO2和CoFe2O4，但是該方法制備過程復雜，且需要對中間物質和最終產物分別進行煅燒，且煅燒條件相同，又同時要保證中間產物和最終產物的性質，因此兩者兼顧情況下，很大程度上會影響最終產物的性質，并且對苯酚的降解率遠遠低于對亞甲基藍的降解率，3h內降解率最高不超過80％。

專利200410089201.X《用于含苯酚廢水處理的光催化劑及其制備方法》公開了由微孔磷酸鎳VSB-1為載體，活性組分TiO2組裝于孔道內，形成復合催化劑，但是對苯酚的降解率最高也僅僅只有64.51％。

專利201410764458.4《一種處理硝基苯酚廢水的光催化劑的制備方法、一種硝基苯酚廢水的處理方法》公開了將溶膠-凝膠法合成的納米TiO2負載在改性的二次介孔分子篩(ZSM5)，可以提高UV(紫外光)激發下產生硫酸根自由基協同·OH能發揮出更強的氧化能力，雖然降解率高，但得到的復合催化劑需要在硫酸亞鐵、過硫酸鈉提供硫酸根的基礎上，在170W紫外線高壓汞燈照射條件下才能顯著催化氧化硝基苯酚。

發明內容

本發明的目的是針對上述缺陷，提供一種制備過程簡單，苯酚催化降解率高的光催化劑制備方法。

為了實現本發明的目的，通過大量試驗研究并不懈努力，最終獲得如下技術方案：一種處理苯酚廢水的光催化劑制備方法，包括如下步驟：

(1)取鈷鹽、鐵鹽、鑭鹽，依次加入水中，攪拌均勻，得到混合溶液A；

(2)將混合溶液A加入鈦酸四丁酯的乙醇溶液中，再加入檸檬酸，得到混合溶液B；

(3)將混合溶液B在70-90℃下水浴加熱，攪拌至形成凝膠；

(4)凝膠干燥后研磨，得到的干凝膠顆粒在150-220℃下焙燒2-3h，再在380-500℃下煅燒10-14h，得到La摻雜CoFe2O4/TiO2復合光催化劑；